Способ десорбции кремния с анионитов

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии при сорбционном извлечении редких элементов из растворов, образующихся в процессе выщелачивания руд. Для осуществления способа проводят обработку анионита кислыми растворами фторидов состава 2,5 г-экв/л F^- и 10% серной и азотной кислоты в статическом режиме при времени контакта 2-3 часа. В качестве раствора кислот используют кислые маточники экстракционного передела гидрометаллургического извлечения из рудного сырья редких металлов, содержащие 10% H₂SO₄ и 0,06-0,15 г-экв/л иона нитрата NО₃. Изобретение обеспечивает удешевление способа обескремнивания анионитов при сохранении механической прочности анионита и остаточного содержания SiO₂. 2 пр., 1 табл.

 

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к процессам сорбционного извлечения цветных, редких и рассеянных элементов из растворов, полученных в ходе выщелачивания руд, и касается десорбции кремния с анионитов.

Известен способ десорбции кремния с ионообменных материалов путем обработки последних 0,3-0,1Н раствором едкого натра (NaOH) в присутствии защитной добавки в течение 1,5 ч (Гидрометаллургия. Автоклавное выщелачивание, сорбция, экстракция. М.: «Наука», 1976. С.129-130).

Однако данный способ не позволяет полностью восстановить физико-химические свойства анионитов, что приводит к значительному снижению их эксплуатационных характеристик.

Известен способ (Авторское свидетельство 1334613 от 01.05.87 г.) восстановления физико-химических свойств анионитов путем обработки их кислым раствором, содержащим фтор-ион, в концентрации 2,5-3 г-экв/л, в присутствии 10-15% азотной и/или серной кислоты в статическом режиме при времени контакта 2-3 часа.

По своей технической сущности и достигаемому эффекту данный способ является прототипом.

Недостаток способа - использование дорогих соединений серной и азотной кислоты, что делает его неконкурентоспособным в сравнении с другими способами обескремнивания.

Техническим результатом настоящего изобретения является использование вместо дорогих кислот H₂SO₄ и НNО₃ маточников экстракционного передела, содержащих 10% H₂SO₄ и 0,06-0,15 г-экв/л иона нитрата NO₃ ^-.

В предлагаемом способе десорбции кремния с анионитов путем обработки его кислым раствором фторидов, в присутствии 10% серной кислоты и ионов нитрата в статическом режиме при времени контакта 2-3 часа, в качестве раствора серной и азотной кислоты используют кислые маточники экстракционного передела гидрометаллургического извлечения из рудного сырья редких металлов, содержащие 10% H₂SO₄ и 0,06-0,15 г-экв/л иона нитрата NO₃ ^-.

Пример 1 (прототип). Порцию анионита ВП-1 Ап, содержащего 37% мас. SiO₂, обрабатывают в статике раствором состава 2,5 г-экв/л HF и 10% H₂SO₄ в 2 стадии при времени контакта 2,5 ч на каждой стадии и объемном соотношении анионит-раствор, равном 1:3. Затем ионит отмывается водой.

Механическая прочность до обработки - 85%. Остаточное содержание SiO₂ составляет 10%, механическая прочность 80% отн.

Пример 2. Вторую порцию того же ионита обрабатывают раствором F^- 2,5 г-экв/л, в который добавляют маточники экстракции от гидрометаллургического извлечения редких металлов из рудного сырья, в условиях, аналогичных предыдущим. Остаточное содержание SiO₂ составило 12%, механическая прочность 82%.

Т.е. с технической точки зрения оба способа практически равноценны. Однако в прототипе использованы свежие кислоты по их рыночной стоимости, а в предлагаемом способе - маточники, которые необходимо перед сбросом нейтрализовать, затратив на это соответствующие реагенты (СаО, либо Са(ОН)₂, либо СаСо₃, либо их смеси).

Таким образом, экономический выигрыш от использования кислых маточников экстракции в предлагаемом способе налицо.

В таблице показаны составы десорбирующего раствора, остаточное содержание SiO₂ после десорбции, полная обменная емкость (ПОЕ) по хлориону, г-экв/л.

Способ десорбции кремния с анионитов путем обработки их кислыми растворами фторидов состава 2,5 г-экв/л F^- и 10% серной и азотной кислоты в статическом режиме при времени контакта 2-3 ч, отличающийся тем, что вместо раствора кислот используют кислые маточники экстракционного передела гидрометаллургического извлечения из рудного сырья редких металлов, содержащие 10% H₂SO₄ и 0,06-0,15 г-экв/л иона нитрата NO₃.